WO2002034522A1 - Manchon d"impression a montage par expansion radiale - Google Patents

Manchon d"impression a montage par expansion radiale Download PDF

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    • B41N2210/04—Intermediate layers

Definitions

  • the sleeve necessarily includes an radially compressible inner material to ensure an expansion of the inner diameter.
  • the inside diameter of the sleeve is slightly smaller than that of the support cylinder so that it ensures a tightening of the cylinder once mounted.
  • the assembly is carried out by engagement of the end of the sleeve until the latter is in line with a first series of nozzles. Consequently, a film of pressurized air is formed between the support cylinder and the interior of the sleeve, provided that the supply of pressurized air connected to the interior of the cylinder has been opened.
  • This pressurized air film expands the expandable layer to increase the internal diameter of the sleeve and thus allow its mounting by simple translation on the support cylinder. As the translation progresses, the sleeve passes over the following nozzles which prolong the initiated radial expansion.
  • these sleeves are intended to support a printing plate which comes, during operation, to bear against a back-pressure cylinder in the printing machine, along a pressure line. But due to this excessively high compressibility, there is a crushing of the compressible intermediate layer along this pressure generator. Printing defects are then observed.
  • the object of the present invention is to overcome these problems by proposing a sleeve which makes it possible to obtain good print quality, without prohibitive crushing, while allowing easy mounting on the support cylinder and perfect radial tightening.
  • the sleeve made of composite material is characterized in that it comprises, from the center towards the outside, at least a first deformable layer of small thickness, a second layer of compressible material capable of ensuring compensation. in diameter and ensure an elastic restoring force, a third layer in the form of an inextensible belt and one or more fourth layers of wedging to reach the desired nominal diameter.
  • FIG. 1A a view of the first step of manufacturing the first embodiment according to the invention
  • FIG. 1B a view of the second manufacturing step
  • FIG. 1A a support cylinder 10 is shown comprising in known manner a supply 12 of pressurized air and radial nozzles 14.
  • the first step consists in producing, still in FIG. 1A, a first base layer 16 with a thickness of the order of 0.5 to 2 mm thick, after having deposited a release agent on the support cylinder. manufacturing, at the standard nominal dimension of the working support cylinders.
  • Such a layer is produced for example by successive windings, spirals, of a material based on polyester fibers impregnated with a resin with hardener.
  • the thickness of this layer is, in this case, between 1 and 2 mm.
  • this layer is baked to polymerize it.
  • This first internal sleeve is then machined, as shown in enlarged form in FIG. 1B, by means of a tool to form a thread 18 with a rounded groove, preferably, the pitch and the depth of which are determined as required, as will now be explained.
  • the machining makes it possible to rectify the sleeve and to give it a good balance.
  • this groove receives an elastic cord 20 whose shore hardness is also to be defined.
  • the bead and the thread constitute the second layer 22.
  • the grooves can be coated with elastic resin in place of cords.
  • the cords are thus made directly on the muff. After polymerization, a rectification makes it possible to confer a constant diameter and a balancing of the final product.
  • the inextensible belt 24 is wound up using fibers such as aramid fibers. made of carbon or glass, the winding being produced in traction in order to partially compress the elastic cord, see FIG. 1C.
  • This peripheral belt 24 receives on its periphery at least a fourth layer 26 of material suitable for providing sufficient thickness and reaching the desired final external diameter.
  • these layers of suitable material ensure good print quality along the pressure line of this printing sleeve on the back pressure cylinder.
  • the cliché sleeve thus produced has a first thin layer with high radial expansion power facilitating mounting and, in return, high radial clamping power thanks to the bead of elastomer material which is liable to deform.
  • the first inner layer When pressurized air is emitted from the nozzles of the support cylinder, the first inner layer is deformed radially from the inside to the outside and the elastomeric cord is compressed in its remaining compressibility since part has already been absorbed by the tightening of the inextensible belt 24. There is an increase in the nominal inside diameter.
  • the assembly is made easy by this increase in the internal diameter which even compensates for any defects in the support cylinder.
  • the sleeve is then perfectly kept tight on the support cylinder on which it is mounted, avoiding angular slippages which are inadmissible in printing.
  • the present invention also proposes an alternative embodiment of such a sleeve and reference is made to FIGS. 3.
  • this alternative we find the third and fourth outer layers 24, 26 identical but the second layer 22 is modified.
  • the thread and the cord made of elastomeric material are replaced by a fully compressible layer 22-1, with a thickness of the order of a few millimeters, between 1, 5 and 5 mm, in this case 2 mm.
  • this layer is produced from a felt, in particular polyester, having a very open and / or perforated structure in order to impregnate it over its entire thickness with an elastic resin such as a polyurethane.
  • a layer is formed forming an inextensible peripheral belt 24, for example by filament winding, but whatever the means of removal, it must be possible to ensure partial compression of the felt / elastic resin part.
  • FIG. 3B shows the internal expansion and compression phase of the compressible layer against the belt, which increases the internal diameter of the sleeve and facilitates assembly. As soon as the sleeve is fully in place and the supply pressure is cut, the sleeve tightens the support cylinder under the elastic return effect of the felt / resin couple in reaction against the peripheral belt.
  • This felt / elastic resin couple having been compressed by the inextensible belt during manufacture, it has an increased capacity for radial tightening, the component of which is oriented from the outside to the inside.
  • This layer nevertheless still has a compressibility capacity which makes mounting easy while ensuring an effective clamping force after mounting on the working support cylinder.
  • We can also cite other variants which follow from the preceding ones and which are therefore included in the same inventive concept. Indeed, in the felt of the second embodiment, it is also possible to provide grooves, produced hot in the face intended to be placed opposite the first layer. Such grooves are taught by French patent application No. 0008823 in the name of the same applicant.
  • grooves are supplemented with elastic resin during manufacture, for example by winding the sleeve.
  • This excess resin being housed in the grooves forms beads, substantially identical to the first embodiment, with the difference that the positioning is between the first and the second layer.
  • the sleeve according to the present invention is very attractive in that it makes it possible to obtain a controlled radial expansion value and thus a reproducibility during industrial manufacturing.
  • Sleeve made of composite material intended to be mounted on a support cylinder (10) provided with nozzles and internally connected to a source of pressurized fluid so as to be able to generate flows of pressurized fluid at the surface of the cylinder, said sleeve having a diameter smaller than that of this support cylinder, characterized in that it comprises at least from the center outwards, a first layer (1 6) of small deformable thickness, a second layer (22, 22-1) of material compressible capable of ensuring diameter compensation and ensuring an elastic restoring force, a third layer (24) in the form of an inextensible belt, the positioning being carried out in order to partially compress said second layer (22,22-1) , and one or more fourth layers (26) of wedging to reach the desired nominal diameter.
  • the second layer (22) of compressible material is a bead (20) of elastomeric material wound in a thread (1 8) formed in part of the thickness of the first layer .
  • the layer (22-1) of compressible material is a material having a very open and / or perforated structure, embedded in an elastic resin matrix.

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  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

La présente invention a pour objet un manchon en matériau composite prévu pour être monté sur un cylindre (10) support muni d"ajutages et relié interieurement à une source de fluide sous pression en sorte de pouvoir générer des flux de fluide sous pression à la surface du cylindre, ledit manchon ayant un diamètre inférieur à celui de ce cylindre support, caractérisé en ce qu"il comprend au moins du centre vers l"extérieur, une première couche (16) de faible épaisseur déformable, une deuxième couche (22, 22-1) de matériau compressible apte à assurer la compensation de diamètre et assurer un effort élastique de rappel, une troisième couche (24) sous forme d"une ceinture inextensible, la mise en place étant réalisée afin de comprimer partiellement ladite deuxième couche (22, 22-1), et une ou plusieurs quatrièmes couches (26) de calage pour atteindre le diamètre nominal souhaité.

Description

MANCHON D'IMPRESSION A MONTAGE PAR EXPANSION RADIALE
La présente invention concerne un manchon du type en matériau composite à montage sur des cylindres supports par expansion radiale.
On connaît de tels manchons en matériau composite notamment à travers le brevet FR-A-2 684 924. Ce manchon est prévu pour être monté sur un cylindre support généralement métallique. Un tel cylindre est creux, formant ainsi une chambre. Il est muni d'une entrée axiale permettant de le connecter à une alimentation d'air sous pression et de trous de petit diamètre, formant des ajutages.
Ces trous sont ménagés radialement à travers l'épaisseur de ce cylindre, débouchant sur sa surface périphérique.
Le manchon comprend nécessairement un matériau intérieur compressible radialement pour assurer une expansion du diamètre intérieur.
Le diamètre intérieur du manchon est légèrement inférieur à celui du cylindre support afin qu'il assure un serrage du cylindre une fois monté. Le montage s'effectue par engagement de l'extrémité du manchon jusqu'à ce que celui-ci soit au droit d'une première série d'ajutages. Dès lors, il se forme un film d'air sous pression entre le cylindre support et l'intérieur du manchon, pour autant qu'on ait ouvert l'alimentation en air sous pression raccordée à l'intérieur du cylindre. Ce film d'air sous pression dilate la couche expansible pour assurer l'augmentation du diamètre interne du manchon et pour autoriser ainsi son montage par simple translation sur le cylindre support. Au fur et à mesure de la translation, le manchon passe au-dessus des ajutages suivants qui prolongent l'expansion radiale amorcée.
La judicieuse répartition des ajutages sur toute la longueur du cylindre permet un montage aisé.
Lorsque le manchon est en place, il suffit de couper l'alimentation d'air sous pression pour supprimer le film d'air existant à l'interface cylindre/manchon. De ce fait, la couche intérieure, radialement compressible, tend à reprendre son diamètre initial qui est plus petit que celui du cylindre support, si bien que l'on obtient un effet de serrage radial.
Une telle procédure de montage est bien connue et très utilisée car sur un même cylindre support, pièce la plus chère, on peut monter des manchons de différents diamètres extérieurs pour un même diamètre intérieur puisqu'il suffit de faire varier l'épaisseur de la partie externe du manchon solidaire de la partie interne, expansible radialement.
Un problème survient dès lors que l'on propose de réaliser un manchon en disposant une couche intermédiaire compressible car on obtient bien sûr une très grande facilité de montage qui compense aisément les éventuels défauts du cylindre support mais, par contre, il en résulte un inconvénient majeur dû à cette trop grande compressibilité. Cet inconvénient est d'ailleurs renforcé si les couches de la partie externe sont également quelque peu compressibles.
En effet, ces manchons sont destinés à supporter un cliché imprimeur qui vient, durant le fonctionnement, en appui contre un cylindre contre- pression dans la machine d'impression, suivant une ligne de pression. Mais du fait de cette compressibilité trop importante, il se produit un écrasement de la couche intermédiaire compressible le long de cette génératrice de pression. On constate alors des défauts d'impression.
Afin de résoudre ce problème, on a imaginé réaliser des manchons internes à partir de l'enroulement d'un non-tissé avec une résine assurant la liaison, l'ensemble recevant à sa périphérie une succession de couches externes à base de feutre polyester noyé dans une résine époxy. L'ensemble est alors très rigide.
La qualité d'impression est très nettement améliorée mais le montage de tels manchons sur les cylindres supports est rendu très difficile par le faible taux de compressibilité de la couche interne.
Ces difficultés de montage sont augmentées dès que le cylindre support présente quelques défauts de précision d'usinage ou des défauts de surface, surtout quand le cylindre support est ancien.
Or le parc de cylindres supports métalliques existants et en service est très important et il faut pouvoir y adapter les manchons actuellement commercialisés tout en étant certain de l'effort de serrage radial exercé.
Le but de la présente invention est de pallier ces problèmes en proposant un manchon qui permet d'obtenir une bonne qualité d'impression, sans écrasement rédhibitoire, tout en autorisant un montage facile sur le cylindre support et un parfait serrage radial.
A cet effet, selon l'invention le manchon en matériau composite se caractérise en ce qu'il comprend, du centre vers l'extérieur, au moins une première couche déformable de faible épaisseur, une deuxième couche de matériau compressible apte à assurer la compensation de diamètre et assurer un effort élastique de rappel, une troisième couche sous forme d'une ceinture inextensible et une ou plusieurs quatrièmes couches de calage pour atteindre le diamètre nominal souhaité.
Comme matériau compressible, on peut recourir à un agencement avec un cordon de matériau élastomère enroulé dans un filetage ménagé dans une partie de l'épaisseur de la première couche ou à un matériau ayant une structure très ouverte et/ou perforée, noyé dans une matrice de résine élastique.
De façon préférentielle, la troisième couche formant une ceinture inextensible est tendue sur la deuxième couche compressible en sorte de comprimer partiellement cette couche. La présente invention va être maintenant décrite selon un mode de réalisation préférentiel non limitatif et selon au moins une variante, ceci en regard des dessins annexés sur lesquels les figures représentent : - figure 1 A, une vue de la première étape de fabrication du premier mode de réalisation selon l'invention,
- figure 1 B, une vue de la deuxième étape de fabrication, et
- figure 1 C, une vue de la troisième et dernière étape de fabrication, - figures 2A, 2B, 2C, un synoptique de montage du manchon fabriqué selon le premier mode de réalisation,
- figure 3A, une vue de la première étape de fabrication de la variante,
- figure 3B, une vue de la deuxième étape de fabrication de la variante et, - figure 3C, une vue de la troisième et dernière étape de fabrication de la variante. Sur la figure 1A, on a représenté un cylindre support 10 comprenant de façon connue une alimentation 12 d'air sous pression et des ajutages 14 radiaux. La première étape consiste à réaliser, toujours sur la figure 1A, une première couche 16 de base d'une épaisseur de l'ordre de 0,5 à 2 mm d'épaisseur, après avoir déposé un agent de démoulage sur le cylindre support de fabrication, à la cote nominal normalisée des cylindres supports de travail.
Une telle couche est réalisée par exemple par enroulements successifs, spirales, d'un matériau à base de fibres polyester imprégnées d'une résine avec durcisseur. L'épaisseur de cette couche est, dans ce cas, comprise entre 1 et 2 mm.
Une fois cet enroulement terminé, on procède à la cuisson de cette couche pour la polymériser.
Ce premier manchon interne est alors usiné, comme montré de façon agrandie sur la figure 1B, au moyen d'un outil pour former un filetage 18 avec une gorge arrondie, de préférence, dont le pas et la profondeur sont déterminés en fonction des besoins, comme cela va être maintenant expliqué. De plus, l'usinage permet de rectifier le manchon et de lui conférer un bon équilibrage.
En effet, cette gorge reçoit un cordon élastique 20 dont la dureté shore est également à définir. Le cordon et le filetage constituent la deuxième couche 22.
Il est à noter que les gorges peuvent être enduites de résine élastique en lieu et place de cordons. Les cordons sont ainsi réalisés directement sur le manchon. Après polymérisation, une rectification permet de conférer un diamètre constant et un équilibrage du produit final.
Une fois terminée la mise en place de ce cordon élastique dans le filetage, on procède à l'enroulement d'une ceinture 24 inextensible à l'aide de fibres telles que des fibres aramides. en carbone ou en verre, l'enroulement étant réalisé en traction afin de comprimer partiellement le cordon élastique, voir figure 1C.
Cette ceinture 24 périphérique reçoit sur sa périphérie au moins une quatrième couche 26 de matériau adapté pour fournir l'épaisseur suffisante et atteindre le diamètre extérieur final recherché. De plus, ces couches de matériau adapté permettent d'assurer une bonne qualité d'impression le long de la ligne de pression de ce manchon imprimeur sur le cylindre de contre-pression.
Le manchon porte-cliché ainsi fabriqué présente une première couche mince à fort pouvoir de dilatation radiale facilitant le montage et, en contrepartie, à fort pouvoir de serrage radial grâce au cordon en matériau elastomère qui est susceptible de se déformer.
Lorsque de l'air sous pression est émis par les ajutages du cylindre support, la première couche intérieure se déforme radialement de l'intérieur vers l'extérieur et le cordon elastomère se comprime dans sa capacité de compressibilité restante puisqu'une partie a déjà été absorbée par le serrage de la ceinture 24 inextansible. Il y a une augmentation du diamètre intérieur nominal.
Le montage est rendu aisé par cette augmentation du diamètre intérieur qui compense même les éventuels défauts du cylindre support.
Dès que la pression est interrompue, le cordon elastomère a tendance à reprendre son volume initial.
Comme il ne peut s'expanser radialement vers l'extérieur étant ceinturé par une couche inextensible et comprimé par elle, toute sa capacité élastique de rappel est orientée radialement vers l'intérieur.
Le manchon est alors parfaitement maintenu serré sur le cylindre support sur lequel il est monté, évitant les glissements angulaires qui sont inadmissibles en impression.
On retrouve ces étapes de montage sur les figures 2A, 2B et 2C.
La présente invention propose également une variante de réalisation d'un tel manchon et l'on se reporte aux figures 3. Dans cette variante, on retrouve les troisième et quatrième couches extérieures 24, 26 identiques mais la deuxième couche 22 est modifiée.
Dans cette variante le filetage et le cordon en matériau elastomère sont remplacés par une couche 22-1 compressible, à part entière, d'une épaisseur de l'ordre de quelques millimètres, comprise entre 1 ,5 et 5 mm, en l'occurrence 2 mm.
Dans un mode préférentiel, cette couche est réalisée à partir d'un feutre notamment polyester ayant une structure très ouverte et/ou perforée afin de l'imprégner sur toute son épaisseur d'une résine élastique telle qu'un polyuréthane.
On obtient le résultat représenté sur la figure 3A.
De la même façon que précédemment, on réalise une couche formant une ceinture périphérique inextensible 24 par exemple par enroulement filamentaire mais quel que soit le moyen de dépose, il faut pouvoir assurer une compression partielle de la partie feutre/résine élastique.
Une fois la ceinture inextensible réalisée, on peut bien sûr prévoir la mise en place de différentes couches 26 de matériaux adaptés afin d'atteindre le diamètre extérieur souhaité et donc le bon développement, comme précédemment. La mise en place et les réactions d'un tel manchon sont les mêmes que celles du mode de réalisation précédent.
On retrouve sur la figure 3B la phase d'expansion intérieure et de compression de la couche compressible contre la ceinture, ce qui augmente le diamètre intérieur du manchon et facilite le montage. Dès que le manchon est totalement en place et que la pression d'alimentation est coupée, le manchon serre le cylindre support sous l'effet de rappel élastique du couple feutre/résine en réaction contre la ceinture périphérique.
Ce couple feutre/résine élastique ayant été comprimé par la ceinture inextensible lors de la fabrication, il présente une capacité augmentée de serrage radial dont la composante est orientée de l'extérieur vers l'intérieur.
Cette couche présente néanmoins toujours une capacité de compressibilité qui rend le montage aisé tout en assurant un effort de serrage efficace après montage sur le cylindre support de travail. On peut aussi citer d'autres variantes qui découlent des précédentes et qui sont donc incluses dans le même concept inventif. En effet, dans le feutre du deuxième mode de réalisation, on peut aussi ménager des gorges, réalisées à chaud dans la face destinée à être placée en vis à vis de la première couche. De telles gorges sont enseignées par la demande de brevet français N°0008823 au nom du même déposant.
Ainsi les gorges sont complétées par de la résine élastique lors de la fabrication par exemple par enroulement du manchon. Cet excès de résine se logeant dans les gorges, forme des cordons, de façon sensiblement identique au premier mode de réalisation, à la différence près que le positionnement est entre la première et la seconde couche.
Le manchon selon la présente invention est très attractif en ce sens qu'il permet d'obtenir une valeur d'expansion radiale contrôlée et ainsi une reproductibilité lors des fabrications industrielles.
R E V E N D I C A T I O N S
1 . Manchon en matériau composite prévu pour être monté sur un cylindre (1 0) support muni d'ajutages et relié intérieurement à une source de fluide sous pression en sorte de pouvoir générer des flux de fluide sous pression à la surface du cylindre, ledit manchon ayant un diamètre inférieur à celui de ce cylindre support, caractérisé en ce qu'il comprend au moins du centre vers l'extérieur, une première couche (1 6) de faible épaisseur déformable, une deuxième couche (22,22-1 ) de matériau compressible apte à assurer la compensation de diamètre et assurer un effort élastique de rappel, une troisième couche (24) sous forme d'une ceinture inextensible, la mise en place étant réalisée afin de comprimer partiellement ladite deuxième couche (22,22-1 ), et une ou plusieurs quatrièmes couches (26) de calage pour atteindre le diamètre nominal souhaité.
2. Manchon selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la deuxième couche (22) de matériau compressible est un cordon (20) de matériau elastomère enroulé dans un filetage (1 8) ménagé dans une partie de l'épaisseur de la première couche.
3. Manchon selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la deuxième couche (22) de matériau compressible est une résine elastomère se logeant dans un filetage (1 8) ménagé dans une partie de l'épaisseur de la première couche, rectifiée après polymérisation.
4. Manchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la première couche (1 6) est comprise entre 0,5 et 2 mm.
5. Manchon selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la couche (22-1 ) de matériau compressible est un matériau ayant une structure très ouverte et/ou perforée, noyé dans une matrice de résine élastique.
6. Manchon selon la revendication 5, caractérisé en ce que la résine est une résine polyuréthane et le matériau à structure très ouverte et/ou perforée est un feutre polyester perforé. 7. Manchon selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la couche de matériau compressible comprend des gorges réalisées à chaud dans la face en vis de la première couche en sorte de former des cordons de résine élastique.
8. Manchon selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'épaisseur de la deuxième couche est de l'ordre de 1 ,5 à 5 mm, préférentiellement 2 mm.
9. Manchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première (1 6) couche de faible épaisseur déformable est réalisée à partir de fibres polyester noyée dans un ensemble résine/durcisseur.
10. Manchon selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'épaisseur de la première couche est comprise entre 1 et 2 mm.
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